成年神经干细胞的特异性作用可以在出生前确定

据美国加州大学旧金山分校研究人员的一项研究显示，成人神经干细胞通常被认为能够发育成多种类型的脑细胞，但实际上，它们在出生前就被预先编程，至少在老鼠身上可以制造出特定类型的神经元。

“这项工作从根本上改变了我们的考虑方式干细胞，“校长调查员Arvarez-Buylla，UCSF神经外科教授，希瑟和梅兰妮·莫斯教授赋予了UCSF脑肿瘤研究中心的椅子和一个主要调查员，Eli和Edy的再生药物和干细胞研究。”它对于那些想到成年神经干细胞具有巨大潜力的神经修复潜力可能是不受欢迎的新闻。相反，它看起来好像在胚胎发育期间很早就缩小了。它几乎就像胚胎正在计划未来一样。“

这项研究发表于6月18日细胞。

在整个体内的器官系统中发现成体干细胞。大多数是未分化的，这意味着它们有可能发展成几种不同的细胞类型以进行组织生长和修复。例如，皮肤通过动作再生皮肤干细胞，而衬里的细胞持续来自肠道和小肠的细胞不断衍生自肠道干细胞。

最多成人干细胞也是自我更新。当干细胞分为两个时，一个子细胞仍然是未分化的干细胞，从而保持细胞的再生和修复的可能性。

阿尔瓦雷斯-布伊拉说:“人们一直认为成人神经干细胞同样是未分化和自我更新的。”阿尔瓦雷斯-布伊拉的实验室在20多年前率先发现了神经干细胞。“我们没有看到这一点。”

在小鼠的大脑中，如同在人类的大脑中一样，成年的神经干细胞驻留在称为脑室的腔壁上，这个腔壁上充满了脑脊液。使用复杂的DNA标记技术，Alvarez-Buylla和他的团队追溯了小鼠成年神经干细胞的发育过程，追溯到它们的胚胎祖细胞。他们发现，大多数神经干细胞是在老鼠胚胎13 - 15天时产生的，“在胚胎大脑发育的相当早期，”Alvarez-Buylla说，然后保持静止状态，直到生命后期重新激活。

此外，他们发现每个成年人的精确类型的神经元神经干细胞后来可以发展成由其在心室墙上的位置决定。反过来，早在胚胎发育早期，该位置甚至在胚胎发育中都是固定的。

“所以，在这项研究中，我们遇到了一系列的意外，”阿尔瓦雷斯-布伊拉说。“与不断自我更新不同，这些干细胞在发育过程中一次性产生，然后静静地待着，直到它们被重新激活。”当它们被重新激活时，就会发现它们在大脑中的角色在出生前就已经部分确定了。”

研究人员有另一个令人惊讶的是，与这种关系有关胚胎干细胞和成人干细胞。

通过DNA标记，科学家们发现，他们研究的小鼠成年神经干细胞来源于胚胎神经干细胞，而胚胎神经干细胞在大脑完全不同的部位产生神经元。

“这意味着，不知何故，这些细胞通过胚胎脑的神经元产生时期，然后切换到不同的模式并产生分开以成为成年神经细胞祖细胞的细胞，”Alvarez-Buylla说。“什么是令人难以置信的，即胚胎中产生的神经元与成人产生的神经元非常不同。因此，不知何故，这些胚胎干细胞正在切换模式并产生完全新的细胞类型。这一发现有可能从根本上改变我们的胚胎和成人干细胞之间的关系。“

Alvarez-Buylla警告说，就像任何涉及小鼠的研究一样，对人类生物学的影响至多是间接的。“然而，小鼠大脑长期以来一直被认为是人类大脑的优秀基础研究模型，”他说。

Alvarez-Buylla还注意到本文对人类干细胞治疗在大脑和神经系统中的成功可能影响。

他说:“对人类来说，需要这么多不同的祖细胞来制造不同类型的神经元这一事实意味着什么。”“虽然不错,我们正在学习如何重组成人干细胞制造不同类型的神经元,这告诉我们,如果我们不理解大脑的胚胎,回到特定的神经细胞类型的起源,我们能够使用的可能性干细胞疗法修复脑损伤非常低。“

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